Peptidové hormony rodiny relaxinů - Relaxin family peptide hormones

Viz také: Rodina inzulínu / IGF / Relaxinu
Relaxace 1
Relaxin.png
Identifikátory
SymbolRLN1
Alt. symbolyH1
Gen NCBI6013
HGNC10026
OMIM179730
RefSeqNM_006911
UniProtP04808
Další údaje
MístoChr. 9 qter-q12
Relaxin 2
Identifikátory
SymbolRLN2
Alt. symbolyH2, RLXH2, bA12D24.1.1, bA12D24.1.2
Gen NCBI6019
HGNC10027
OMIM179740
PDB6RLX
RefSeqNM_134441
UniProtP04090
Další údaje
MístoChr. 9 qter-q12
Relaxin 3
Identifikátory
SymbolRLN3
Alt. symbolyZINS4, RXN3, H3
Gen NCBI117579
HGNC17135
OMIM606855
RefSeqNM_080864
UniProtQ8WXF3
Další údaje
MístoChr. 19 p13.3
Peptid podobný inzulínu 3
Identifikátory
SymbolINSL3
Další údaje
MístoChr. 19 [1]
Peptid podobný inzulínu 5
Identifikátory
SymbolINSL5
Další údaje
MístoChr. 1 [2]

Peptidové hormony rodiny relaxinů u lidí je reprezentováno 7 členy: třemi relaxovat podobné (RLN) a čtyři peptidy podobné inzulínu (INSL). Toto rozdělení do 2 tříd (RLN a INSL) je založeno především na časných poznatcích,[1] a neodráží evoluční původ ani fyziologické rozdíly mezi peptidy.[2] Například je známo, že geny kódující RLN3 a INSL5 vznikly z jednoho genu předků a INSL3 sdílí původ s RLN2 a jeho několik duplikátů [2] (např. RLN1, INSL4, INSL6 ).

Genetika

U lidí a mnoha dalších tetrapodů existují geny kódující RLN / INSL ve 4 odlišných klastrech. Největší shluk obsahuje 4 lokusy: RLN1, RLN2, INSL4 a INSL6, umístěné v tandemu na lidském chromozomu 9 (chromozom 9). Tento shluk vznikl z mnoha lokálních duplikací genů, ke kterým došlo u předchůdce placentárních savců.[3][4] Další tři geny RLN / INSL existují jako jednotlivé lokusy ve dvou vazebných skupinách: RLN3 (chromozom 19), INSL3 (chromozom 19, 3,8 Mb kromě RLN3) a INSL5 (chromozom 1).

Funkce

U lidí

Fyziologický účinek RLN a jeho tandemových duplikátů (RLN1, INSL4, INSL6) a INSL3 byl docela dobře studován u lidí a myší - jsou primárně spojeny s reprodukčními funkcemi, jako je relaxace muskulatury dělohy a stydké kosti při porodu (RLN1 a RLN2), progrese spermatogeneze (INSL6) a případně vývoje trofoblastů (INSL4) a sestupu varlat a přežití zárodečných buněk (INSL3), ale funkce INSL5 a RLN3 jsou relativně neprozkoumané. Předpokládá se, že RLN3 i INSL5 hrají důležitou roli v neuroendokrinní regulaci. V případě INSL5 je tato hypotéza založena na jeho expresi (a také koexpresi s jeho receptorem) v centrálním nervovém systému (CNS), střevě a lymfatických uzlinách. Současně je RLN3 převážně lokalizován v mozku a lokálně ovlivňuje vybrané oblasti CNS, jako jsou ty, které jsou odpovědné za chuť k jídlu a regulaci stresu. Kromě toho bylo prokázáno, že RLN3 stimuluje osu hypotalamus-hypofýza-gonadální (HPG), a tím ovlivňuje hladiny luteinizačního hormonu (LH) v krvi.[5]

U ostatních obratlovců

Data dostupná o funkcích peptidů rodiny relaxinu u jiných obratlovců než u lidí jsou velmi fragmentovaná.

Receptory

Další informace: Relaxinový receptor

Receptory pro RLN / INSL peptidy se souhrnně nazývají „Peptidové receptory rodiny relaxinů (RXFP) “.[6] Existují dvě odlišné rodiny RXFP, které jsou všechny spojené s buněčnou membránou a jsou spojeny s G-proteiny (známé jako Receptory spojené s G proteinem nebo GPCR). U lidí existují 4 receptory RXFP: RXFP1 a RXFP2 evolučně souvisí s receptory folikuly stimulujících a luteinizačních hormonů (FSH a LH, v uvedeném pořadí) a jsou příbuznými receptory pro RLN a INSL3 u lidí [6]. Na druhé straně RXFP3 a RXFP4 souvisí se somatostatinem a kol. a u lidí jsou příbuznými receptory pro RLN3 a INSL5. Existují důkazy, že některé relaxinové hormony mohou být také schopné interagovat s nukleárními receptory glukokortikoidového typu, které se volně pohybují mezi cytoplazmou a nukleoplazmou.[7]

Genetika

Čtyři RXFP u lidí se nacházejí v různých vazebných skupinách. Kromě toho existují dva pseudogeny RXFP („RXFP3-3“ a „RXFP2 podobné“), které mají funkční protějšky u jiných druhů.[8][2]

Vývoj

V časných deuterostomech

Vývoj genové rodiny u primitivních obratlovců není dobře znám. Například se ukázalo, že gen kódující peptid relaxinu předků existoval nezávisle na ostatních genech inzulínové nadrodiny, tj. Genech INS a IGF, v časném předchůdci.[2] Je známo, že geny kódující RLN3 a INSL5 vznikly z jednoho genu předků a INSL3 sdílí původ s RLN2 a jeho více duplikáty.[2] Přesný původ rodiny však ještě zbývá objasnit. Další studie se pokusily ukázat existenci peptidových genů rodiny relaxinu v tunikátu Ciona,[9] ale neprokázalo se, že by některý z nich byl ve stejné vazebné skupině jako moderní relaxinové geny. V Amphioxu bylo také identifikováno několik genů relaxinu, ale opět je nejasný syntenický vztah těchto genů k moderním genům relaxinu a chybí experimentální práce. U ostnokožce byl také charakterizován peptid podobný relaxinu, dříve označovaný jako „látka stimulující pohlavní žlázy“. Patiria pectinifera (mořská hvězdice). Existují důkazy, že se hvězdicový peptid účastní reprodukčních procesů a funguje prostřednictvím receptoru spřaženého s G-proteinem, který podporuje jeho příbuznost s relaxiny obratlovců.[10]

U obratlovců

Relaxinové peptidy a jejich receptory jsou příkladem energicky diverzifikovaných systémů ligand-receptory u obratlovců. Počet peptidů a jejich receptorů se u obratlovců liší kvůli ztrátě genů a duplikacím [2] Například teleost ryby mají téměř dvakrát tolik peptidů receptorů rodiny relaxinu ve srovnání s lidmi, což lze přičíst duplikaci celého genomu specifickou pro ryby a duplikaci genů specifickou pro teleost.[11]

Viz také

Reference

  1. ^ Sherwood OD (duben 2004). „Relaxinovy ​​fyziologické role a další různorodé akce“. Endokrinní hodnocení. 25 (2): 205–34. doi:10.1210 / er.2003-0013. PMID  15082520.
  2. ^ A b C d E F Yegorov S, Good S (2012). „Využití paleogenomiky ke studiu vývoje genových rodin: historie vzniku a duplikace hormonů rodiny relaxinů a jejich receptorů“. PLOS ONE. 7 (3): e32923. doi:10.1371 / journal.pone.0032923. PMC  3310001. PMID  22470432.
  3. ^ Wilkinson TN, Speed ​​TP, Tregear GW, Bathgate RA (únor 2005). „Vývoj rodiny peptidů podobných relaxinu“. BMC Evoluční biologie. 5 (14): 14. doi:10.1186/1471-2148-5-14. PMC  551602. PMID  15707501.
  4. ^ Arroyo JI, Hoffmann FG, Good S, Opazo JC (srpen 2012). „INSL4 pseudogeny pomáhají definovat repertoár rodiny relaxinů u společného předka placentálních savců“. Journal of Molecular Evolution. 75 (1–2): 73–8. doi:10.1007 / s00239-012-9517-0. hdl:10533/127600. PMID  22961112. S2CID  9243065.
  5. ^ McGowan BM, Stanley SA, Donovan J, Thompson EL, Patterson M, Semjonous NM, Gardiner JV, Murphy KG, Ghatei MA, Bloom SR (srpen 2008). "Relaxin-3 stimuluje osu hypotalamus-hypofýza-gonadal". American Journal of Physiology. Endokrinologie a metabolismus. 295 (2): E278-86. doi:10.1152 / ajpendo.00028.2008. PMC  2519759. PMID  18492777.
  6. ^ A b Bathgate RA, Kocan M, Scott DJ, Hossain MA, Good SV, Yegorov S, Bogerd J, Gooley PR (červenec 2018). „Relaxinový receptor jako terapeutický cíl - perspektivy evoluce a cílení na léky“. Farmakologie a terapeutika. 187: 114–132. doi:10.1016 / j.pharmthera.2018.02.008. PMID  29458108. S2CID  3708498.
  7. ^ Dschietzig T, Bartsch C, Greinwald M, Baumann G, Stangl K (květen 2005). „Těhotenský hormon relaxin se váže na lidský glukokortikoidový receptor a aktivuje jej.“ Annals of the New York Academy of Sciences. 1041: 256–71. doi:10.1196 / annals.1282.039. PMID  15956716. S2CID  24814642.
  8. ^ Yegorov S, Bogerd J, Good SV (prosinec 2014). „Peptidové receptory rodiny relaxinů a jejich ligandy: nový vývoj a paradigmata ve vývoji od ryb bez čelistí k savcům“. Obecná a srovnávací endokrinologie. 209: 93–105. doi:10.1016 / j.ygcen.2014.07.014. PMID  25079565.
  9. ^ Olinski RP, Dahlberg C, Thorndyke M, Hallböök F (listopad 2006). "Tři geny podobné inzulínu a relaxinu v Ciona intestinalis". Peptidy. 27 (11): 2535–46. doi:10.1016 / j.peptides.2006.06.008. PMID  16920224. S2CID  6844537.
  10. ^ Mita M (leden 2013). "Relaxin-like gonad stimulující látka v echinoderm, hvězdice: nový relaxin systém v reprodukci bezobratlých". Obecná a srovnávací endokrinologie. 181: 241–5. doi:10.1016 / j.ygcen.2012.07.015. PMID  22841765.
  11. ^ Good S, Yegorov S, Martijn J, Franck J, Bogerd J (15. června 2012). „Nové poznatky o párování ligand-receptor a koevoluci peptidů rodiny relaxinu a jejich receptorů v teleostech“. International Journal of Evolutionary Biology. 2012 (310278): 310278. doi:10.1155/2012/310278. PMC  3449138. PMID  23008798.